2.4 水的组成和净化 第1课时（讲义）化学新教材沪教版九年级上册

本初中化学讲义聚焦“探究水的组成”核心知识点，从水的物理性质和化学性质切入，通过电解水实验（重点）及氢气燃烧实验，结合元素守恒原理推断水的组成，构建“性质认知-实验探究-推理分析-结论形成”的学习支架。 该资料以实验为核心，详细呈现电解水实验装置、步骤及现象分析，融入误差分析与图像解读，培养科学思维与探究能力。随学随练和题型示例覆盖基础与拓展，课中辅助教师引导学生观察推理，课后助力学生巩固化学观念，有效查漏补缺。

第二章 空气与水资源 第4节  水的组成和净化 第1课时  探究水的组成 课标要点 1.了解水的性质，认识水是人类不可缺少的宝贵资源； 2.通过水的电解和氢气燃烧实验，探究水的组成； 3.学会氢气和氧气的检验方法，培养观察和分析探究能力。 学习重难点 重点：实验探究水的组成；认识水的组成。 难点：从元素的角度理解水的组成；利用生成物推断反应物的组成（逆向思维）。 知识点 水的性质 1.物理性质： ①水在自然界中能以 、 、 三种状态同时存在。与大多数物质不同，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3，水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上；气态水无色无味。 ②不同状态的水在一定条件下可以 。 ③水能够溶解很多种物质，是最常用的 。 2.化学性质: ①在通电的条件下，能够分解成 。 ②水能够与二氧化碳等非金属氧化物反应，生成碳酸等相应的酸。该反应的符号表达式为：CO2+H2O→H2CO3 ③水能够与氧化钙等金属氧化物反应，生成氢氧化钙等相应的碱。 ④水能够与氧气、铁等金属发生反应，使金属锈蚀。 ⑤水与二氧化碳被绿色植物利用，能够进行光合作用，合成有机物（主要是淀粉），该反应的符号表达式为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。 ⑥水能够跟较活泼金属或碳反应（即氧化性），使氢被还原成氢气；例如：C+H2OCO+H2等。 课外拓展 水的物理性质 1.颜色、气味、状态（无色、无味、常温下液态）。 2.沸点/凝固点（100°C， 0°C）。 3.密度（4°C时最大为1 g/cm³，冰漂浮在水上——密度小于水）。 4.水能够溶解很多种物质，是最常用的溶剂。 随学随练 1．（25-26八年级上·山东淄博·期末）水的天然循环意义重大。下列说法中错误的是（ ） A．水的天然循环是通过水的三态变化实现的 B．太阳光为水分子的运动提供能量 C．降水稀少的地方不存在水的天然循环 D．水的天然循环是地表获得淡水的重要途径 2．（25-26九年级上·河南南阳·期末）“上善若水，水善利万物而不争。”下列有关水的认识不正确的是（ ） A．水是一种重要的溶剂 B．水和冰是同种物质 C．水的天然循环是通过其三态变化实现的 D．水是由氢分子和氧原子构成的 知识点 水的电解实验（重点） 1.实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V的直流电源。 2.实验内容： 实验装置 实验步骤 （1）向图所示的装置中加入纯净的水，接通 电源，观察实验现象。 （2）将一根带火星的木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察实验现象，并推断气体成分。 （3）打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃（或用一支小试管收集生成的气体后移至酒精灯火焰处），观察实验现象，并推断气体成分。 实验现象 （1） 通电后，两个电极表面都有 产生，两个玻璃管内液面均 ； （2） 与电源正极相连的玻璃管内液面下降较慢，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较快，一段时间后与电源正、负极相连的玻璃管内产生气体的体积比约为 ； （3） 与电源正极相连的玻璃管中的气体：用 检验，木条 ，证明气体是氧气。 （4） 与电源负极相连的玻璃管中的气体： ，气体能 ，火焰呈 ，证明气体是氢气。 实验分析 氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，可以推断水是由 、 两种元素组成的 表达式 文字表达式： （ 反应）； 符号表达式： 实验结论 （1）水在通电的条件下能发生分解反应，生成 和 ； （2）水是由 、 两种元素组成的。 教材拓展： 1.电解水实验所用电源是直流电源，不是交流电源；水电解反应的条件是“通电”不是“电解”。 2.电解水实验产生氢气和氧气的体积比约为2:1,质量比约为1:8。 3.为了增强水的导电性，实验时可向水中添加少量硫酸钠或氢氧化钠。 4.若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2，可能的原因之一是氧气在水中溶解的量比氢气大。 5.水的煮沸过程是物理变化，水的分解过程是化学变化。 随学随练 1．（2026·吉林·二模）如图为电解水实验。下列对该实验的说法错误的是（ ） A．正极产生的气体能燃烧 B．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 C．氢气点燃前必须验纯 D．正极与负极产生气体的体积比为1∶2 2．（2026·河南周口·三模）某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是 A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 知识点 氢气 1.氢气的性质 （1）物理性质：氢气是一种 、 的气体， ，密度比空气的 （ 的气体）。 （2）化学性质： 性、 性。 2.氢气的燃烧 （1）实验原理：文字表达式： （ 反应）； 符号表达式： （2）实验内容： 实验操作 实验现象 实验分析 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生 火焰 氢气具有 性 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内部会出现 ，触摸烧杯外壁感觉到 燃烧 ，生成 结论 水中含有 （3）注意事项：不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会 ，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%。因此点燃前必须 【收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火，若发出 表明氢气不纯（此时点燃较危险）；若 则表明氢气较纯。】 3.氢气的用途 性质 用途 密度最小的气体 填充气球 燃烧放出大量的热 ①作高能燃料②作为新能源 还原性 ①冶炼金属②作保护器③制高纯硅 和多种物质反应 作化工原料，如制氨气、氯化氢等气体 教材延伸： 1.证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小； 2.氢气是理想能源，原因是燃烧产生的热值大，燃烧产物是水，不产生污染生成的水又可循环使用。液氢已被广泛用作火箭和航天动力燃料。 3.混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会发生爆炸。因此，点燃氢气前一定要验纯。 随学随练 1．（2026·河南三门峡·二模）规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列图示实验操作正确的是（ ） A．连接仪器 B．量取液体 C．加热液体 D．氢气验纯 2．（25-26九年级上·吉林四平·期中）物质的性质决定其用途，下列常见物质的性质与其用途相符的是（ ） A．氧气——助燃性——作嫦娥七号发动机燃料 B．氢气——密度小——作探空气球 C．氖气——沸点低——保护气 D．稀有气体——通电可发出不同颜色光——制冷剂 拓展 电解水时的误差分析与坐标图像分析（难点） 一、电解水时的误差分析 1.因氧气、氢气在水中的溶解度不同造成； 由于氧气的 比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比小于 。 2.因电极的氧化造成： 当使用金属电极进行实验时，由于氧气的 比较活泼，所以有可能有一部分 在电极处与 发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于 。 3.因电极产生副反应等造成： 如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有副反应发生；副反应生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气，从而使生成的氢气增多了，导致氧气、氢气的体积比小于 ；克服的办法是，在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些，或者事先将电解液用氧气饱和，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应等。 二、电解水实验产生的气体体积比和质量比图像 1.电解水实验产生的氢气：氧气的体积比约为 ； 2.电解水实验产生的氢气：氧气的质量比约为 。 活学活用 1．（25-26八年级下·山东德州·期中）如图是同学们对水的组成进行的探究实验。下列有关说法正确的是（ ） A．两个实验都可得出水由氢、氧两种元素组成 B．两个实验都可得出水由氢、氧两种原子构成 C．实验1最终气球a与气球b的体积比为2：1 D．实验2可观察到干冷的烧杯内壁变浑浊 2．（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题：    （1）图1中A端为电源的 （填“正”或“负”）极。 （2）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是 ，b气体是 。 （3）从微观上分析：下列说法正确的是 （填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是由氢原子和氧原子构成的 C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 （4）如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为 。实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是 。 （5）实验中用 检验管C中气体，观察到的现象是 。 （6）写出水在通电条件下反应的文字表达式 ，反应前后没有改变的微粒是 （填写具体微粒符号）。反应前后改变的微粒是 （填写具体微粒名称）。该反应的基本类型是 。 解题要点： 一、误差来源（导致体积比小于1：2的三大原因） 1.溶解度差异：氧气在水中的溶解度比氢气稍大，导致收集到的氧气偏少。 2.电极氧化损耗：使用金属电极时，活泼的氧气在电极处与金属发生氧化反应，消耗了部分氧气。 3.副反应干扰：使用稀硫酸作电解液时，可能发生副反应生成过氧化氢（较稳定，不易分解释放氧气），导致氧气产量相对减少。 二、减小误差的措施（三种改进方法） 1.电解液中加入碱（如NaOH）比加入酸的误差更小； 2.预先将电解液用氧气饱和，以消除溶解度差异带来的影响； 3.电极材料避免使用易与氧气/氢气反应的金属。 三、实验结论（气体比例关系） 体积比：氢气 ： 氧气 = 2 ： 1； 质量比：氢气 ： 氧气 = 1 ： 8。 题型 电解水实验 ▌例1 （2026·辽宁铁岭·模拟预测）电解水的实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A．水由氢气和氧气组成 B．实验过程中c内液面高度不变 C．b管产生的气体能使燃着的木条燃烧得更旺 D．a管和b管产生的气体的质量比约为2∶1 解题贴士 ▌对点练1-1 （25-26九年级上·广东广州·期末）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法错误的是（ ） A．甲中，a、b管内气体的体积比约为1:2 B．甲中，可用带火星的小木条检验b管内的气体 C．乙中，观察到干燥烧杯内壁出现水雾 D．两个实验均能证明水是由氢、氧元素组成的 ▌对点练1-2 （2023·河南洛阳·模拟预测）某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体，下列说法正确的是（ ） A．A试管先收集满气体 B．B试管内气体可支持燃烧 C．电源的a端连接正极 D．该实验说明水由氢气和氧气组成 题型 氢气的燃烧及其性质 ▌例2 （25-26九年级上·山东青岛·阶段检测）关于氢气的说法错误的是（ ） A．常温常压下，无色有刺激性气味 B．密度比空气小 C．点燃氢气前应检验纯度 D．燃烧产物无污染 解题贴士 1.熟练掌握氢气的性质，利用氢气的特性推断其用途和收集方法； 2.注意氢气燃烧实验的现象，根据现象可推出氢气的相关性质。 3.氢气具有可燃性，在不纯的情况下容易爆炸，所以在做氢气燃烧的相关实验前应先对氢气验纯，确保氢气纯净再继续实验。 ▌对点练2-1（25-26八年级下·上海闵行·期中）氢气在空气中燃烧的实验（如下图），观察到的现象为________。 ▌对点练2-2（2026·河南漯河·模拟预测）利用水的电解和氢气燃烧来探究水的组成，下列说法错误的是（ ） A．图2实验中，管B中产生的气体具有可燃性 B．图2实验的管A中产生的气体是 C．为了增强图2电解器中水的导电性，可以加少量硫酸钠溶液 D．图1实验也可以证明水是由氢、氧元素组成 题型 水的组成及性质 ▌例3 （2026·内蒙古通辽·三模）实验室用电解水装置来探究水的组成，装置如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．b管与电源正极相连 B．实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 C．电解水生成的氢气与氧气的质量比为2∶1 D．用燃着的木条在a管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 解题贴士 1.由电解水和氢气的燃烧两个实验的结论分析可知水是由氢元素和氧元素组成的； 2.水在不同温度和压强下有不同的三种状态，在一定条件下可以互相转化。 ▌对点练3-1（2026·江苏常州·二模）有关电解水实验的下列叙述中，正确的是（ ） A．在水中加少量稀硫酸可增强导电性 B．与电源正极相连的一端产生氢气 C．可证明水由氢气、氧气组成 D．正、负极产生的气体质量比是1：2 ▌对点练3-2（2026年山西吕梁市柳林县中考一模化学试题）探究水的组成及变化实验改进如下。有关实验或分析正确的一项是（ ） A．实验过程中两管内气体的体积相同 B．改进后的实验可精确读取气体体积 C．与电池正极相连的管内气体能点燃 D．实验可得出水由氢氧两种原子构成 基础通关 1．（25-26八年级·上海·期末）下列关于水的物理性质的叙述中，错误的是（ ） A．常温常压下，水是无色透明的液体 B．水结冰时，体积变大 C．在0℃时，水的密度最大 D．在101.3千帕时，水的沸点是100℃ 2．（23-24八年级上·山东威海·期末）水的天然循环意义重大。对水的天然循环的下列说法中，不正确的是（ ） A．水的天然循环主要是通过化学变化实现的 B．太阳光是实现水的天然循环的重要条件 C．通过水的天然循环能实现水资源的重新分配 D．水的天然循环是通过水的三态变化实现的 3．（2025·重庆·中考真题）“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是（ ） A．正极产生的气体能燃烧 B．氢气点燃前必须验纯 C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 D．正极与负极产生气体的体积比为 4．（25-26八年级下·山东淄博·期末）下列有关实验现象描述正确的是（ ） A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 B．木炭在氧气中燃烧，发白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰，放出大量的热 D．氢气燃烧发出黄色火焰，生成水 5．（2026·陕西咸阳·模拟预测）规范的实验操作是实验成功和安全的保证。下列操作正确的是（ ） A．读取液体体积 B．称量固体NaOH C．加热液体 D．氢气验纯 6．（25-26八年级下·山东济南·期末）规范的实验操作是进行科学实验的重要保障。下列有关实验操作的说法中不合理的是（ ） A．点燃氢气等可燃性气体前，先检验其纯度 B．用排水法收集气体时，当导管口开始有气泡冒出立即收集 C．酒精洒在实验台上燃烧起来时，立即用湿抹布盖灭 D．做铁丝在氧气中燃烧实验时，预先在集气瓶底部加少量水 7．（2026年甘肃临夏回族自治州康乐县高中招生学业水平考试评估化学试卷）下列关于“电解水”和“氢气在空气中燃烧”实验的说法，不正确的是（ ） A．电解水发生了分解反应 B．a管气体能使带火星木条复燃 C．干冷烧杯内壁有水雾产生 D．两个实验均可证明水的组成 8．（25-26九年级上·辽宁大连·期中）以下各物质的用途只利用其物理性质的是（ ） A．一氧化碳作燃料 B．氢气填充气球 C．镁用于制照明弹 D．氮气生产氮肥 9．（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）空气中物质的性质与用途对应关系正确的是（ ） A．氧气——助燃性——灭火 B．氢气——可燃性——充气球 C．氮气——难溶于水——保护气 D．稀有气体——通电发光——作电光源 10．（2026·安徽淮北·二模）某兴趣小组同学设计电解水的创新装置如图所示，水电解器产生的气体经碱石灰(主要成分为氢氧化钠固体和生石灰)干燥后，通入输液袋中，用脉冲点火枪点燃气体，袋内放置氯化钴试纸检验产物(已知：氯化钴试纸遇水蒸气会变为粉色)。下列说法正确的是 A．正、负两极端产生的气体质量比为1：2 B．点燃输液袋内混合气体后，可观察到氯化钴试纸变为粉色 C．通过实验探究可知，水是由氢气和氧气组成 D．该实验中只涉及一种基本反应类型 素养提升 11．（2026·河南平顶山·二模）人们对水的组成的认识经历了很长一段时间，直到18世纪末，才最终认识了水的组成。如图为电解水的简易实验装置。 （1）在普里斯特利的研究中，“易燃空气”与空气混合后点火发生了反应。“易燃空气”即为试管甲中气体，该气体是________。 （2）乙试管中产生的气体能使燃着的木条燃烧得更旺，说明水中含有的元素是________。 12．2026·吉林四平·三模）水是生命之源。 （1）如图1所示，在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，一段时间后，观察到烧杯内壁有_______生成。 （2）如图2是电解水的装置，通电一段时间后，切断电源，将燃着的木条放在______(填“甲”或“乙”)管尖嘴口，观察到木条燃烧更旺。 （3）根据图1和图2实验可证明水是由______组成的。 13．（25-26八年级下·上海闵行·期中）搭载氢燃料电池的汽车一次加满氢气仅需3-5分钟，可续航800公里，汽车动力的来源是氢气与氧气在催化剂的作用下反应产生的能量，写出此反应的文字表达式________。 14．（25-26九年级下·河南洛阳·期中）从不同的角度研究物质是化学中常用的研究思路。人们对水的组成的认识经历了相当长的时间。 （1）在卡文迪许的研究中，“易燃空气”实际上是_____。 （2）英国科学家尼科尔森与卡莱尔最先开启电化学。如图是电解水实验装置。实验前向水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的作用是_____。 （3）若用燃着的木条验证b试管中产生的气体，发现木条燃烧得更旺，由此得出关于水的组成的推论是______。 15．（25-26八年级下·上海·阶段检测）回答下列问题。 （1）在下图所示的电解水实验过程中发生改变的微粒是___________(填名称)，当其中一个电极产生4mL气体时，另一电极产生的气体体积可能是___________mL。根据实验能推断出水组成的依据是___________。写出电解水的符号表达式___________。 （2）在电解器中装满水，两端分别连接直流电源的正负极，接通电源，实验进行一段时间后，a、b、c三根管中液面由高到低排列顺序为___________。 （3）下列对该实验的相关说法错误的是___________。 A．a中得到的气体点燃可能发生爆炸 B．可以用带火星的木条检验b中的气体 C．该反应中，电能转化为化学能 D．电解水的反应属于化合反应 迁移创新 16．化学实验能提升科学素养。“追梦”学习小组走进实验室，进行实验探究。请回答下列问题。 主题一：探究“水在直流电作用下的变化”实验，如图实验一所示。        实验一 Ⅰ、在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。一段时间后。发现两电极都有气泡产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。 （1）a 管中产生的气体是 ，用 检验，若 a 管中得到 5mL 气体， 则 b 管中气体体积约为 mL。 （2）写出电解水的符号表达式： 。电解水的过程中， 能主要转化为 能。 Ⅱ、实验过程中同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录数据如下表格（保持其它条件不变，每次实验收集 10mL 氧气）。 电压/浓度/时间 6V 9V 12V 5% 26 分 26 秒 12 分 14 秒 7 分 30 秒 10% 17 分 8 秒 9 分 26 秒 6 分 22 秒 （3）该实验的目的是 。 （4）分析上表数据可得出的结论是 （写一条即可）。 17．（25-26八年级下·山东德州·期中）人类的日常生活和工农业生产离不开水，某化学兴趣小组以“水”为主题开展了项目式学习。 【活动一】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用如图所示的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。 （1）电解一段时间后，若玻璃管中产生气体，则玻璃管中产生的气体约为____。打开玻璃管的活塞，在管口放置一根燃着的木条，可以观察到_________。 （2）电解器中发生的反应用文字表达式为________。 （3）由上述实验得到的结论是________。 【活动二】探究影响电解水速率的因素 电解纯水的速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生氢气所需时间如下列表格所示。 6V 9V 12V 5% 26分 26 秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 （4）根据以上数据，电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是______。 （5）上述实验中，电解水速率最快的条件是_________，除了上述因素外，你认为还会影响电解水的速率的因素是________（写1个即可）。 18．（25-26九年级上·广西钦州·阶段检测）水是生活中常见的物质，化学兴趣小组追寻科学家的足迹，对水的组成进行探究。 探究一：初步探究水的组成 【进行实验】 （1）填写下表 操作 现象 如图一所示，收集一瓶纯净的氢气，打开导管上的活塞，使水均匀流下，在尖嘴玻璃管处点燃氢气，并将干燥的烧杯罩在火焰上方 氢气燃烧产生淡蓝色火焰，___________。 【分析】 （2）根据上述实验，可知氢气具有的物理性质为___________。 【结论1】 （3）由实验现象可知氢气燃烧生成水，水是由___________组成的。 探究二：再次探究水的组成 【实验】按图二电解添加有一定量氢氧化钠的水，接通电源后，两电极上均有气泡产生，管a和管b中的液面均下降，漏斗中的液面上升，电解一段时间后，管a和管b中气体体积比为2：1 【讨论】 （4）用燃着的木条检验管a和管b中气体，发现管___________中的气体能使木条燃烧更剧烈。 （5）水中加入氢氧化钠的作用是___________。 【结论2】 （6）写出水通电时发生反应的文字表达式：___________。 探究三：继续探究水的组成 （7）结合实验说出化学变化的微观实质：___________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 空气与水资源 第4节  水的组成和净化 第1课时  探究水的组成 课标要点 1.了解水的性质，认识水是人类不可缺少的宝贵资源； 2.通过水的电解和氢气燃烧实验，探究水的组成； 3.学会氢气和氧气的检验方法，培养观察和分析探究能力。 学习重难点 重点：实验探究水的组成；认识水的组成。 难点：从元素的角度理解水的组成；利用生成物推断反应物的组成（逆向思维）。 知识点 水的性质 1.物理性质： ①水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。与大多数物质不同，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时相对密度最大1g/cm3，水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水面上；气态水无色无味。 ②不同状态的水在一定条件下可以互相转化。 ③水能够溶解很多种物质，是最常用的溶剂。 2.化学性质: ①在通电的条件下，能够分解成氢气和氧气。 ②水能够与二氧化碳等非金属氧化物反应，生成碳酸等相应的酸。该反应的符号表达式为：CO2+H2O→H2CO3 ③水能够与氧化钙等金属氧化物反应，生成氢氧化钙等相应的碱。 ④水能够与氧气、铁等金属发生反应，使金属锈蚀。 ⑤水与二氧化碳被绿色植物利用，能够进行光合作用，合成有机物（主要是淀粉），该反应的符号表达式为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。 ⑥水能够跟较活泼金属或碳反应（即氧化性），使氢被还原成氢气；例如：C+H2OCO+H2等。 课外拓展 水的物理性质 1.颜色、气味、状态（无色、无味、常温下液态）。 2.沸点/凝固点（100°C， 0°C）。 3.密度（4°C时最大为1 g/cm³，冰漂浮在水上——密度小于水）。 4.水能够溶解很多种物质，是最常用的溶剂。 随学随练 1．（25-26八年级上·山东淄博·期末）水的天然循环意义重大。下列说法中错误的是（ ） A．水的天然循环是通过水的三态变化实现的 B．太阳光为水分子的运动提供能量 C．降水稀少的地方不存在水的天然循环 D．水的天然循环是地表获得淡水的重要途径 【答案】C 【解析】A、水的天然循环是通过水的固、液、气三态变化实现的，说法正确，不符合题意； B、水蒸发需要能量，太阳光为水分子的运动提供了能量，说法正确，不符合题意； C、水的天然循环是全球性的过程，即使降水稀少的地方也存在循环，只是降水频率低，说法错误，符合题意； D、水的天然循环是地表获得淡水的重要途径，说法正确，不符合题意。 故选：C。 2．（25-26九年级上·河南南阳·期末）“上善若水，水善利万物而不争。”下列有关水的认识不正确的是（ ） A．水是一种重要的溶剂 B．水和冰是同种物质 C．水的天然循环是通过其三态变化实现的 D．水是由氢分子和氧原子构成的 【答案】D 【解析】A、水能溶解多种物质，是一种重要的溶剂，不符合题意； B、冰是固态的水，水和冰是同种物质，不符合题意； C、水的天然循环是通过水的三态变化（固态、液态、气态）实现的，太阳为这一过程提供了能量，不符合题意； D、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，符合题意。 故选D。 知识点 水的电解实验（重点） 1.实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V的直流电源。 2.实验内容： 实验装置 实验步骤 （1）向图所示的装置中加入纯净的水，接通直流电源，观察实验现象。 （2）将一根带火星的木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察实验现象，并推断气体成分。 （3）打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃（或用一支小试管收集生成的气体后移至酒精灯火焰处），观察实验现象，并推断气体成分。 实验现象 （1） 通电后，两个电极表面都有无色气泡产生，两个玻璃管内液面均下降； （2） 与电源正极相连的玻璃管内液面下降较慢，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较快，一段时间后与电源正、负极相连的玻璃管内产生气体的体积比约为1:2 ； （3） 与电源正极相连的玻璃管中的气体：用带火星的木条检验，木条复燃，证明气体是氧气。 ___________________________ （4） 与电源负极相连的玻璃管中的气体：点燃，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明气体是氢气。 ___________________ 实验分析 氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，可以推断水是由氢、氧两种元素组成的 表达式 文字表达式：（分解反应）； 符号表达式： 实验结论 （1）水在通电的条件下能发生分解反应，生成氢气和氧气； （2）水是由氢、氧两种元素组成的。 教材拓展： 1.电解水实验所用电源是直流电源，不是交流电源；水电解反应的条件是“通电”不是“电解”。 2.电解水实验产生氢气和氧气的体积比约为2:1,质量比约为1:8。 3.为了增强水的导电性，实验时可向水中添加少量硫酸钠或氢氧化钠。 4.若实验中产生的氧气和氢气的体积比小于1:2，可能的原因之一是氧气在水中溶解的量比氢气大。 5.水的煮沸过程是物理变化，水的分解过程是化学变化。 随学随练 1．（2026·吉林·二模）如图为电解水实验。下列对该实验的说法错误的是（ ） A．正极产生的气体能燃烧 B．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 C．氢气点燃前必须验纯 D．正极与负极产生气体的体积比为1∶2 【答案】A 【解析】A.正极产生的气体是氧气，氧气仅具有助燃性，无可燃性，不能燃烧，错误。 B.电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可证明水由氢元素和氧元素组成，正确。 C.氢气是可燃性气体，混有空气时点燃易发生爆炸，因此点燃前必须验纯，正确。 D.正极产生氧气、负极产生氢气，二者体积比为，正确。 2．（2026·河南周口·三模）某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是 A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 【答案】D 【分析】电解水实验遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律：电源正极产生氧气，负极产生氢气，生成氢气和氧气的体积比为2:1。 【解析】A. c管采用的是向下排空气法，收集的是氢气，因此与c管相连的a端是电源负极，故选项说法正确； B. d管采用的是向上排空气法，收集的是氧气，氧气具有助燃性，可用燃着的木条检验（若木条燃烧更剧烈，证明是氧气），故选项说法正确； C. c管气体为氢气，d管气体为氧气，二者体积比为2：1，故选项说法正确； D. 该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水由水分子直接构成，而非由氢原子和氧原子直接构成，故选项说法错误。 知识点 氢气 1.氢气的性质 （1）物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。 （2）化学性质：可燃性、还原性。 2.氢气的燃烧 （1）实验原理：文字表达式：氢气+氧气 水（化合反应）； 符号表达式：H2 + O2　 H2O （2）实验内容： 实验操作 实验现象 实验分析 在空气中点燃纯净的氢气 氢气安静燃烧，产生淡蓝色火焰 氢气具有可燃性 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 烧杯内部会出现小液滴，触摸烧杯外壁感觉到发烫 燃烧放热，生成水 结论 水中含有氢元素和氧元素 （3）注意事项：不纯的氢气(混有一定量空气或氧气)遇明火可能会爆炸，氢气的爆炸极限的体积分数为4%～74.2%。因此点燃前必须验纯【收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）；若声音很小则表明氢气较纯。】 3.氢气的用途 性质 用途 密度最小的气体 填充气球 燃烧放出大量的热 ①作高能燃料②作为新能源 还原性 ①冶炼金属②作保护器③制高纯硅 和多种物质反应 作化工原料，如制氨气、氯化氢等气体 教材延伸： 1.证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小； 2.氢气是理想能源，原因是燃烧产生的热值大，燃烧产物是水，不产生污染生成的水又可循环使用。液氢已被广泛用作火箭和航天动力燃料。 3.混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会发生爆炸。因此，点燃氢气前一定要验纯。 随学随练 1．（2026·河南三门峡·二模）规范的实验操作是实验成功和安全的重要保证。下列图示实验操作正确的是（ ） A．连接仪器 B．量取液体 C．加热液体 D．氢气验纯 【答案】A 【解析】A.连接玻璃导管和橡胶塞时，先将玻璃管口用水润湿起润滑作用，再稍用力转动插入，可避免玻璃管折断划伤，操作符合规范。 B.量筒量取液体读数时，视线需与液体凹液面的最低处保持水平，图中视线未对准凹液面最低处，会造成读数误差，操作错误。 C.加热试管中液体时，液体体积不能超过试管容积的，防止液体沸腾溅出，图中液体体积远超规定值，操作错误。 D.氢气密度远小于空气，验纯时需将收集满氢气的试管管口朝下（避免氢气逸散），移近酒精灯火焰后松开拇指点火，图中操作不符合要求，错误。 2．（25-26九年级上·吉林四平·期中）物质的性质决定其用途，下列常见物质的性质与其用途相符的是（ ） A．氧气——助燃性——作嫦娥七号发动机燃料 B．氢气——密度小——作探空气球 C．氖气——沸点低——保护气 D．稀有气体——通电可发出不同颜色光——制冷剂 【答案】B 【解析】A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能用作燃料，不符合题意； B、氢气密度小，可用于填充探空气球，符合题意； C、氖气化学性质稳定，很难与其他物质反应，可用作保护气，不符合题意； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，不是制冷剂，不符合题意。 故选B。 拓展 电解水时的误差分析与坐标图像分析（难点） 一、电解水时的误差分析 1.因氧气、氢气在水中的溶解度不同造成； 由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 2.因电极的氧化造成： 当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于1：2。 3.因电极产生副反应等造成： 如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有副反应发生；副反应生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气，从而使生成的氢气增多了，导致氧气、氢气的体积比小于1：2；克服的办法是，在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些，或者事先将电解液用氧气饱和，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应等。 二、电解水实验产生的气体体积比和质量比图像 1.电解水实验产生的氢气：氧气的体积比约为2 : 1； 2.电解水实验产生的氢气：氧气的质量比约为1 : 8。 活学活用 1．（25-26八年级下·山东德州·期中）如图是同学们对水的组成进行的探究实验。下列有关说法正确的是（ ） A．两个实验都可得出水由氢、氧两种元素组成 B．两个实验都可得出水由氢、氧两种原子构成 C．实验1最终气球a与气球b的体积比为2：1 D．实验2可观察到干冷的烧杯内壁变浑浊 【答案】A 【解析】A.水通电条件下分解生成氢气和氧气，氢气与氧气在点燃条件下反应生成水，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，两个实验都可证明水由氢、氧两种元素组成，表述正确。 B.水是由水分子构成的，水分子由氢、氧原子构成，不能表述为水由氢、氧两种原子直接构成，表述错误。 C.电解水规律为“正氧负氢、氢二氧一”，气球a接电源正极产生氧气，气球b接负极产生氢气，二者体积比为，不是，表述错误。 D.氢气燃烧只生成水，干冷烧杯内壁会出现水雾，能使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的检验特征，该实验不会出现，表述错误。 2．（2026·陕西咸阳·模拟预测）如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题：    （1）图1中A端为电源的 （填“正”或“负”）极。 （2）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是 ，b气体是 。 （3）从微观上分析：下列说法正确的是 （填字母）。 A．水是由氢气和氧气组成的 B．水是由氢原子和氧原子构成的 C．每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的 （4）如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为 。实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是 。 （5）实验中用 检验管C中气体，观察到的现象是 。 （6）写出水在通电条件下反应的文字表达式 ，反应前后没有改变的微粒是 （填写具体微粒符号）。反应前后改变的微粒是 （填写具体微粒名称）。该反应的基本类型是 。 【答案】（1）正 （2） 氢气 氧气 （3）C （4） 20mL 氧气的溶解性大于氢气 （5） 带火星的小木条 带火星的小木条复燃 （6） H、O 水分子 分解反应 【解析】（1）由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知，C试管收集的气体较少，是氧气，则电极所连接的A端为电源的正极； （2）在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。由图2看出，a气体是氢气，b气体是氧气，判断依据为：氢气和氧气的体积比是2:1； （3）A、水是由氢元素和氧元素组成的，故选项说法错误； B、水是由水分子构成的，故选项说法错误； C、每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故选项说法正确； 故选：C； （4）C试管收集的气体较少，是氧气，C、D两试管收集到的气体体积比约为1：2，则如果管C中气体的体积为10mL，则管D中气体的体积约为20mL，实验操作中，发现二者体积比偏小，造成体积比偏小的原因可能是：氧气的溶解性大于氢气； （5）C试管收集的气体较少，是氧气，实验中用带火星的小木条检验管C中气体，观察到的现象是：带火星的小木条复燃； （6）水在通电条件下生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：；反应前后没有改变的微粒是：H、O，反应前后改变的微粒是水分子；该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。 解题要点： 一、误差来源（导致体积比小于1：2的三大原因） 1.溶解度差异：氧气在水中的溶解度比氢气稍大，导致收集到的氧气偏少。 2.电极氧化损耗：使用金属电极时，活泼的氧气在电极处与金属发生氧化反应，消耗了部分氧气。 3.副反应干扰：使用稀硫酸作电解液时，可能发生副反应生成过氧化氢（较稳定，不易分解释放氧气），导致氧气产量相对减少。 二、减小误差的措施（三种改进方法） 1.电解液中加入碱（如NaOH）比加入酸的误差更小； 2.预先将电解液用氧气饱和，以消除溶解度差异带来的影响； 3.电极材料避免使用易与氧气/氢气反应的金属。 三、实验结论（气体比例关系） 体积比：氢气 ： 氧气 = 2 ： 1； 质量比：氢气 ： 氧气 = 1 ： 8。 题型 电解水实验 ▌例1 （2026·辽宁铁岭·模拟预测）电解水的实验装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A．水由氢气和氧气组成 B．实验过程中c内液面高度不变 C．b管产生的气体能使燃着的木条燃烧得更旺 D．a管和b管产生的气体的质量比约为2∶1 【答案】C 【解析】A.水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，不是由氢气、氧气两种物质组成，错误。 B.实验中两管不断生成气体，管内压强增大，会将水压入中间的c管，c管液面上升，错误。 C.b管生成的气体体积更小，为氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，正确。 D.a管（氢气）和b管（氧气）的体积比约为，质量比为，错误。 解题贴士 ▌对点练1-1 （25-26九年级上·广东广州·期末）利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法错误的是（ ） A．甲中，a、b管内气体的体积比约为1:2 B．甲中，可用带火星的小木条检验b管内的气体 C．乙中，观察到干燥烧杯内壁出现水雾 D．两个实验均能证明水是由氢、氧元素组成的 【答案】A 【解析】A. 电解水时，与电源负极相连的a管产生氢气，与正极相连的b管产生氧气，二者体积比约为2:1，因此a、b管内气体体积比为2:1，该说法错误。 B. b管内气体是氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的小木条检验，该说法正确。 C. 乙中氢气燃烧生成水，因此可观察到干燥烧杯内壁出现水雾，该说法正确。 D. 电解水实验反应物只有水，生成物为含氢元素的氢气和含氧元素的氧气；氢气燃烧实验反应物为含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，生成物只有水，两个实验均遵循质量守恒定律，都能证明水由氢、氧元素组成，该说法正确。 ▌对点练1-2 （2023·河南洛阳·模拟预测）某实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体，下列说法正确的是（ ） A．A试管先收集满气体 B．B试管内气体可支持燃烧 C．电源的a端连接正极 D．该实验说明水由氢气和氧气组成 【答案】C 【解析】A. 电解水遵循正氧负氢、氢二氧一的规律，即正极产生O2，负极产生H2，二者体积比满足，结合收集装置分析选项： 收集方法判断：A试管正放、且导管伸至试管底，为向上排空气法，收集密度比空气大的O2；B试管倒置，为向下排空气法，收集密度比空气小的H2。H2生成量是O2的2倍，生成速率更快，B试管先收集满，错误。 B. B中气体为H2，只有可燃性、无助燃性，不能支持燃烧，错误。 C. a端连接的电极产生O2，因此a为电源正极，正确。 D. 该实验证明水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，不含氢气、氧气，错误。 题型 氢气的燃烧及其性质 ▌例2 （25-26九年级上·山东青岛·阶段检测）关于氢气的说法错误的是（ ） A．常温常压下，无色有刺激性气味 B．密度比空气小 C．点燃氢气前应检验纯度 D．燃烧产物无污染 【答案】A 【解析】A、常温常压下，氢气是无色、无味的气体，不是有刺激性气味，该说法错误。 B、氢气的密度比空气小，该说法正确。 C、氢气是可燃性气体，点燃前应检验纯度，防止发生爆炸，该说法正确。 D、氢气燃烧生成水，产物无污染，该说法正确。 故选A。 解题贴士 1.熟练掌握氢气的性质，利用氢气的特性推断其用途和收集方法； 2.注意氢气燃烧实验的现象，根据现象可推出氢气的相关性质。 3.氢气具有可燃性，在不纯的情况下容易爆炸，所以在做氢气燃烧的相关实验前应先对氢气验纯，确保氢气纯净再继续实验。 ▌对点练2-1（25-26八年级下·上海闵行·期中）氢气在空气中燃烧的实验（如下图），观察到的现象为________。 【答案】 产生淡蓝色火焰，放出热量，干冷烧杯内壁出现水雾（或小水珠） 【解析】氢气燃烧的特征现象是产生淡蓝色火焰，且燃烧属于放热反应，因此会放出热量；该反应的生成物是水，水蒸气接触温度较低的干冷烧杯壁时液化形成小液滴，因此能观察到烧杯内壁出现水雾。 ▌对点练2-2（2026·河南漯河·模拟预测）利用水的电解和氢气燃烧来探究水的组成，下列说法错误的是（ ） A．图2实验中，管B中产生的气体具有可燃性 B．图2实验的管A中产生的气体是 C．为了增强图2电解器中水的导电性，可以加少量硫酸钠溶液 D．图1实验也可以证明水是由氢、氧元素组成 【答案】A 【解析】A.电解水生成和的体积比为，B管气体为，有助燃性，无可燃性，故A说法错误。 B.图2中体积更大的A管气体为，故B说法正确。 C.纯水导电性弱，加入硫酸钠可解离出自由移动的离子，能增强水的导电性，C说法正确。 D.图1为氢气燃烧反应：，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物含氢、氧元素，可证明水由氢、氧元素组成，D说法正确。 题型 水的组成及性质 ▌例3 （2026·内蒙古通辽·三模）实验室用电解水装置来探究水的组成，装置如图所示。下列说法不正确的是（ ） A．b管与电源正极相连 B．实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 C．电解水生成的氢气与氧气的质量比为2∶1 D．用燃着的木条在a管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 【答案】C 【解析】A.由图可知b管生成气体体积更小，为氧气，与电源正极相连，描述正确。 B.电解水生成仅含氢元素的氢气和仅含氧元素的氧气，根据反应前后元素种类不变，可证明水由氢、氧元素组成，描述正确。 C.电解水的反应为，生成氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为，描述错误。 D.a管生成气体体积更大，为氢气，氢气具有可燃性，被燃着的木条点燃时产生淡蓝色火焰，描述正确。 解题贴士 1.由电解水和氢气的燃烧两个实验的结论分析可知水是由氢元素和氧元素组成的； 2.水在不同温度和压强下有不同的三种状态，在一定条件下可以互相转化。 ▌对点练3-1（2026·江苏常州·二模）有关电解水实验的下列叙述中，正确的是（ ） A．在水中加少量稀硫酸可增强导电性 B．与电源正极相连的一端产生氢气 C．可证明水由氢气、氧气组成 D．正、负极产生的气体质量比是1：2 【答案】A 【解析】A.纯水导电性很弱，稀硫酸可以电离出自由移动的离子，加入少量稀硫酸能增强水的导电性，叙述正确。 B.电解水实验中正氧负氢，氢二氧一（体积比），水由氢、氧元素组成，与电源正极相连的一端产生氧气，不是氢气，叙述错误。 C.电解水证明水由氢元素和氧元素组成，水是纯净物，不含氢气、氧气两种物质，叙述错误。 D.正、负极产生的气体体积比为，不是质量比，二者质量比为，叙述错误。 ▌对点练3-2（2026年山西吕梁市柳林县中考一模化学试题）探究水的组成及变化实验改进如下。有关实验或分析正确的一项是（ ） A．实验过程中两管内气体的体积相同 B．改进后的实验可精确读取气体体积 C．与电池正极相连的管内气体能点燃 D．实验可得出水由氢氧两种原子构成 【答案】B 【解析】A、电解水时正极产生氧气、负极产生氢气，二者体积比为1:2，两管内气体体积不同，错误。 B、改进后的装置带有刻度，可精确读取生成气体的体积，正确。 C、与电池正极相连的管内气体是氧气，氧气具有助燃性，无可燃性，不能被点燃，错误。 D、该实验可得出水由氢元素和氧元素组成，水是宏观物质，不能直接表述为由氢氧两种原子构成，错误。 基础通关 1．（25-26八年级·上海·期末）下列关于水的物理性质的叙述中，错误的是（ ） A．常温常压下，水是无色透明的液体 B．水结冰时，体积变大 C．在0℃时，水的密度最大 D．在101.3千帕时，水的沸点是100℃ 【答案】C 【解析】A.常温下水是无色透明的液体，故A正确； B.水结冰时体积变大，故B正确； C.水的密度4℃时最大，故C错误； D.在101.3千帕时，水的沸点是100 ℃，故D正确。 故选：C。 2．（23-24八年级上·山东威海·期末）水的天然循环意义重大。对水的天然循环的下列说法中，不正确的是（ ） A．水的天然循环主要是通过化学变化实现的 B．太阳光是实现水的天然循环的重要条件 C．通过水的天然循环能实现水资源的重新分配 D．水的天然循环是通过水的三态变化实现的 【答案】A 【解析】A、水的天然循环是水的三态变化（液态→气态→液态或固态），过程中无新物质生成，属于物理变化，并非化学变化，该说法不正确。 B、太阳光提供能量，促使水蒸发（液态→气态），是水天然循环的重要动力条件，说法正确。 C、水的天然循环（如蒸发、降雨、径流等）能将水资源在不同区域重新分配，说法正确。 D、水的天然循环是通过 “液态水蒸发为气态、气态水凝结为液态 / 固态” 的三态变化实现的，说法正确。 故选：A。 3．（2025·重庆·中考真题）“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是（ ） A．正极产生的气体能燃烧 B．氢气点燃前必须验纯 C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 D．正极与负极产生气体的体积比为 【答案】A 【解析】A. 正极产生的气体是氧气，氧气支持燃烧但不能燃烧，错误。 B. 氢气可燃，点燃前需验纯以防爆炸，正确。 C. 电解水生成H₂和O₂，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后，元素的种类不变，可证明水含氢、氧元素，正确。 D. 在电解水实验中，“正氧负氢”，正极（O₂）与负极（H₂）体积比为1:2，正确。 故选A。 4．（25-26八年级下·山东淄博·期末）下列有关实验现象描述正确的是（ ） A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 B．木炭在氧气中燃烧，发白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰，放出大量的热 D．氢气燃烧发出黄色火焰，生成水 【答案】B 【解析】A.铁丝在空气中仅能红热，无法剧烈燃烧、火星四射，该现象是铁丝在氧气中燃烧的现象，错误； B.木炭在氧气中燃烧发出白光，反应生成的二氧化碳可观察到能使澄清石灰水变浑浊，正确； C.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，蓝紫色火焰是硫在氧气中燃烧的现象，错误； D.氢气燃烧发出淡蓝色火焰，且“生成水”是实验结论，不属于实验现象，错误。 5．（2026·陕西咸阳·模拟预测）规范的实验操作是实验成功和安全的保证。下列操作正确的是（ ） A．读取液体体积 B．称量固体NaOH C．加热液体 D．氢气验纯 【答案】D 【解析】A.量筒读数时，视线应与液体凹液面的最低处保持水平，图中视线未对准凹液面最低处，操作错误。 B.氢氧化钠具有强腐蚀性、易潮解，不能直接放在托盘上称量，必须放在玻璃器皿（如烧杯）中，操作错误。 C.加热试管内液体时，液体体积不能超过试管容积的，图中液体体积超过限制，操作错误。 D.氢气验纯的正确操作为：用拇指堵住集满氢气的试管口，管口向下靠近酒精灯火焰，移开拇指点火，根据声音判断氢气纯度，操作正确。 6．（25-26八年级下·山东济南·期末）规范的实验操作是进行科学实验的重要保障。下列有关实验操作的说法中不合理的是（ ） A．点燃氢气等可燃性气体前，先检验其纯度 B．用排水法收集气体时，当导管口开始有气泡冒出立即收集 C．酒精洒在实验台上燃烧起来时，立即用湿抹布盖灭 D．做铁丝在氧气中燃烧实验时，预先在集气瓶底部加少量水 【答案】B 【解析】A.可燃性气体混有空气时遇明火易发生爆炸，因此点燃前必须检验纯度，操作合理。 B.排水法收集气体时，导管口刚开始冒出的气泡是装置内残留的空气，若立即收集会导致所得气体纯度不足，需等气泡连续、均匀冒出后再收集，该操作不合理。 C.酒精洒在实验台燃烧时，用湿抹布覆盖可以隔绝氧气同时降低温度，快速灭火，操作合理。 D.铁丝在氧气中燃烧会生成高温熔融物，预先在集气瓶底部加少量水可防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，操作合理。 7．（2026年甘肃临夏回族自治州康乐县高中招生学业水平考试评估化学试卷）下列关于“电解水”和“氢气在空气中燃烧”实验的说法，不正确的是（ ） A．电解水发生了分解反应 B．a管气体能使带火星木条复燃 C．干冷烧杯内壁有水雾产生 D．两个实验均可证明水的组成 【答案】B 【解析】A.电解水生成氢气和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，表述正确。 B.a管连接电源负极，生成的气体是氢气，氢气具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星木条复燃；能使带火星木条复燃的是连接正极的b管产生的氧气，表述错误。 C.氢气燃烧生成的水蒸气遇干冷烧杯冷凝形成水雾，表述正确。 D.根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，电解水生成含氢元素的和含氧元素的、氢气和燃烧生成水，两个实验都能证明水由氢、氧两种元素组成，表述正确。 8．（25-26九年级上·辽宁大连·期中）以下各物质的用途只利用其物理性质的是（ ） A．一氧化碳作燃料 B．氢气填充气球 C．镁用于制照明弹 D．氮气生产氮肥 【答案】B 【解析】A、一氧化碳可作燃料，是因为其具有可燃性，可燃性需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，该选项不符合题意； B、氢气用于填充气球，是因为氢气的密度比空气小，密度属于物理性质，该选项符合题意； C、镁在照明弹中燃烧时发出强光，这是一个化学变化，则利用了镁的化学性质，该选项不符合题意； D、氮气用于生产氮肥，需要通过化学反应，利用了氮气的化学性质，该选项不符合题意。 故选B。 9．（25-26九年级上·辽宁鞍山·期中）空气中物质的性质与用途对应关系正确的是（ ） A．氧气——助燃性——灭火 B．氢气——可燃性——充气球 C．氮气——难溶于水——保护气 D．稀有气体——通电发光——作电光源 【答案】D 【解析】A、氧气助燃，不能灭火，此选项错误； B、氢气可燃，但充气球不安全，常用氦气，此选项错误； C、氮气难溶于水，但作保护气主要因化学性质稳定，此选项错误； D、稀有气体通电发光，可用于电光源，此选项正确。 故选：D。 10．（2026·安徽淮北·二模）某兴趣小组同学设计电解水的创新装置如图所示，水电解器产生的气体经碱石灰(主要成分为氢氧化钠固体和生石灰)干燥后，通入输液袋中，用脉冲点火枪点燃气体，袋内放置氯化钴试纸检验产物(已知：氯化钴试纸遇水蒸气会变为粉色)。下列说法正确的是 A．正、负两极端产生的气体质量比为1：2 B．点燃输液袋内混合气体后，可观察到氯化钴试纸变为粉色 C．通过实验探究可知，水是由氢气和氧气组成 D．该实验中只涉及一种基本反应类型 【答案】B 【解析】A.化学方程式为，正（氧气）、负（氢气）两极端产生的气体质量比为32:(2×1)=8:1，A错误； B.输液袋内混合气体为氢气和氧气，点燃后生成水，氯化钴试纸遇水变为粉色，B正确； C.电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，则通过实验探究可知，水是由氢元素和氧元素组成，C错误； D.该实验中水电解生成氢气和氧气属于分解反应，氢气和氧气点燃生成水属于化合反应，涉及两种基本反应类型，D错误。 素养提升 11．（2026·河南平顶山·二模）人们对水的组成的认识经历了很长一段时间，直到18世纪末，才最终认识了水的组成。如图为电解水的简易实验装置。 （1）在普里斯特利的研究中，“易燃空气”与空气混合后点火发生了反应。“易燃空气”即为试管甲中气体，该气体是________。 （2）乙试管中产生的气体能使燃着的木条燃烧得更旺，说明水中含有的元素是________。 【答案】（1）氢气（或H2） （2）氧元素（或O） 【解析】（1）电解水实验中在电极负极生成的易燃气体是氢气。 （2）可使燃着的木条燃烧更旺的气体是氧气，电解水可产生氧气，说明水中含有氧元素。 12．（2026·吉林四平·三模）水是生命之源。 （1）如图1所示，在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，一段时间后，观察到烧杯内壁有_______生成。 （2）如图2是电解水的装置，通电一段时间后，切断电源，将燃着的木条放在______(填“甲”或“乙”)管尖嘴口，观察到木条燃烧更旺。 （3）根据图1和图2实验可证明水是由______组成的。 【答案】（1）水雾 （2）乙 （3）氢、氧元素 【解析】（1）氢气燃烧生成水，生成的高温水蒸气接触冷而干燥的烧杯后液化成小水滴，故观察到有水雾生成；。 （2）电解水遵循“正氧负氢”的规律，乙管连接电源正极，生成的气体是氧气，氧气具有助燃性，可使燃着的木条燃烧更旺； （3）图1实验中氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，图2实验中电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成的。 13．（25-26八年级下·上海闵行·期中）搭载氢燃料电池的汽车一次加满氢气仅需3-5分钟，可续航800公里，汽车动力的来源是氢气与氧气在催化剂的作用下反应产生的能量，写出此反应的文字表达式________。 【答案】氢气+氧气水 【解析】氢气+氧气水。 14．（25-26九年级下·河南洛阳·期中）从不同的角度研究物质是化学中常用的研究思路。人们对水的组成的认识经历了相当长的时间。 （1）在卡文迪许的研究中，“易燃空气”实际上是_____。 （2）英国科学家尼科尔森与卡莱尔最先开启电化学。如图是电解水实验装置。实验前向水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液的作用是_____。 （3）若用燃着的木条验证b试管中产生的气体，发现木条燃烧得更旺，由此得出关于水的组成的推论是______。 【答案】（1）氢气 （2）增强水的导电性 （3）水的组成中含有氧元素 【解析】（1）卡文迪许实验中发现的可燃烧的“易燃空气”就是氢气，氢气具有可燃性，符合该描述。 （2）纯水导电性极弱，加入硫酸钠或氢氧化钠后会电离出自由移动的离子，可提升水的导电性，使电解反应顺利进行。 （3）能使燃着的木条燃烧更旺的气体是氧气，氧气只含氧元素，根据化学反应前后元素种类不变，可推知水的组成中含有氧元素。 15．（25-26八年级下·上海·阶段检测）回答下列问题。 （1）在下图所示的电解水实验过程中发生改变的微粒是___________(填名称)，当其中一个电极产生4mL气体时，另一电极产生的气体体积可能是___________mL。根据实验能推断出水组成的依据是___________。写出电解水的符号表达式___________。 （2）在电解器中装满水，两端分别连接直流电源的正负极，接通电源，实验进行一段时间后，a、b、c三根管中液面由高到低排列顺序为___________。 （3）下列对该实验的相关说法错误的是___________。 A．a中得到的气体点燃可能发生爆炸 B．可以用带火星的木条检验b中的气体 C．该反应中，电能转化为化学能 D．电解水的反应属于化合反应 【答案】（1）水分子 2或8 化学反应前后元素种类不变，生成物含氢、氧元素，证明水由氢、氧元素组成 （2）c>a>b （3）ABD 【解析】（1）化学变化中分子可分、原子不可分，因此改变的微粒是水分子；电解水正负极气体体积比为，若4mL是正极的氧气，另一极氢气体积为8mL，若4mL是负极的氢气，另一极氧气体积为2mL；水在通电的条件下产生了氢气和氧气，其符号表达式为：，由此可推断水由氢、氧元素组成。 （2）电解水时负极b管产生的氢气体积是正极a管产生的氧气体积的2倍，管内气体越多压强越大，液面越低，水被压入中间c管，因此c管液面最高，a管液面次之，b管液面最低。 （3）A. a管得到氧气，无可燃性，不能被点燃，不会爆炸，说法错误； B. 带火星木条只能检验氧气而b管产生的是氢气，说法错误； C. 电解水将电能转化为化学能储存在生成物中，说法正确； D. 电解水是“一变多”的分解反应，不属于化合反应，说法错误。 迁移创新 16．化学实验能提升科学素养。“追梦”学习小组走进实验室，进行实验探究。请回答下列问题。 主题一：探究“水在直流电作用下的变化”实验，如图实验一所示。        实验一 Ⅰ、在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。一段时间后。发现两电极都有气泡产生，左右两侧玻璃管中的液面有不同程度的下降。 （1）a 管中产生的气体是 ，用 检验，若 a 管中得到 5mL 气体， 则 b 管中气体体积约为 mL。 （2）写出电解水的符号表达式： 。电解水的过程中， 能主要转化为 能。 Ⅱ、实验过程中同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压或在水中加入少量氢氧化钠都会改变电解速率。于是他进行了多次实验，将实验数据取平均值。记录数据如下表格（保持其它条件不变，每次实验收集 10mL 氧气）。 电压/浓度/时间 6V 9V 12V 5% 26 分 26 秒 12 分 14 秒 7 分 30 秒 10% 17 分 8 秒 9 分 26 秒 6 分 22 秒 （3）该实验的目的是 。 （4）分析上表数据可得出的结论是 （写一条即可）。 【答案】（1）氧气/O2 带火星的木条 10 （2）H2OH2+O2 电 化学 （3）探究电压和氢氧化钠浓度对电解水速率的影响； （4）电压一定时，氢氧化钠浓度越大，电解速率越快。 【解析】（1）①电解水的过程中，电源正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气； ②氧气具有助燃性，所以用带火星的木条检验氧气； ③电解水的过程中，电源正极产生的气体体积与电源负极产生的气体体积之比约为1:2，若 a 管中得到 5mL 气体， 则 b 管中气体体积约为10mL； （2）①水通电分解生成氢气和氧气，符号表达式为：H2OH2+O2； ②在电解水的过程中，电能主要转化为化学能； （3）该实验探究了两种氢氧化钠浓度及3个电压对电解水速率的影响，故答案为：探究电压和氢氧化钠浓度对电解水速率的影响； （4）当氢氧化钠浓度一定时，电压越大，收集10m氧气的时间越短，说明电解速率越快，当电压一定时，氢氧化钠浓度越大，收集10mI氧气的时间越短，说明电解速率越快，故答案为：电压一定时，氢氧化钠浓度越大，电解速率越快。 17．（25-26八年级下·山东德州·期中）人类的日常生活和工农业生产离不开水，某化学兴趣小组以“水”为主题开展了项目式学习。 【活动一】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用如图所示的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量氢氧化钠），再接通直流电源。 （1）电解一段时间后，若玻璃管中产生气体，则玻璃管中产生的气体约为____。打开玻璃管的活塞，在管口放置一根燃着的木条，可以观察到_________。 （2）电解器中发生的反应用文字表达式为________。 （3）由上述实验得到的结论是________。 【活动二】探究影响电解水速率的因素 电解纯水的速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生氢气所需时间如下列表格所示。 6V 9V 12V 5% 26分 26 秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 （4）根据以上数据，电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是______。 （5）上述实验中，电解水速率最快的条件是_________，除了上述因素外，你认为还会影响电解水的速率的因素是________（写1个即可）。 【答案】（1）1.5 木条燃烧得更旺 （2） （3）水是由氢元素和氧元素组成的 （4）相同条件下，电压越大，电解水速率越快 （5）10%氢氧化钠溶液、12V电压 温度 【解析】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，“氧一氢二”，试管b与负极相连，产生的是氢气，试管a与正极相连，产生的是氧气，故电解后，若b玻璃管中产生3mL气体，则a玻璃管中产生的气体约为1.5mL；打开a玻璃管的活塞，试管a与正极相连，产生的是氧气，因此在管口放置一根燃着的木条，可以观察到木条燃烧得更旺。 （2）水通电产生氢气和氧气，文字表达式为 。 （3）电解水生成氢气和氧气，氧气由氧元素组成，氢气由氢元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成的。 （4）由表中数据可知，相同条件下，电压越大，产生10mL氢气所需时间越短，说明相同条件下，电压越大，电解水速率越快。 （5）由表中数据可知，相同条件下，电压越大，电解水反应速率越快，氢氧化钠溶液的浓度越大，电解水反应速率越快，故电解水速率最快的条件是10%氢氧化钠溶液、12V电压。 除了上述因素外，温度还可能会影响电解水的速率。 18．（25-26九年级上·广西钦州·阶段检测）水是生活中常见的物质，化学兴趣小组追寻科学家的足迹，对水的组成进行探究。 探究一：初步探究水的组成 【进行实验】 （1）填写下表 操作 现象 如图一所示，收集一瓶纯净的氢气，打开导管上的活塞，使水均匀流下，在尖嘴玻璃管处点燃氢气，并将干燥的烧杯罩在火焰上方 氢气燃烧产生淡蓝色火焰，___________。 【分析】 （2）根据上述实验，可知氢气具有的物理性质为___________。 【结论1】 （3）由实验现象可知氢气燃烧生成水，水是由___________组成的。 探究二：再次探究水的组成 【实验】按图二电解添加有一定量氢氧化钠的水，接通电源后，两电极上均有气泡产生，管a和管b中的液面均下降，漏斗中的液面上升，电解一段时间后，管a和管b中气体体积比为2：1 【讨论】 （4）用燃着的木条检验管a和管b中气体，发现管___________中的气体能使木条燃烧更剧烈。 （5）水中加入氢氧化钠的作用是___________。 【结论2】 （6）写出水通电时发生反应的文字表达式：___________。 探究三：继续探究水的组成 （7）结合实验说出化学变化的微观实质：___________。 【答案】（1）烧杯内壁出现无色液滴 （2）难溶于水 （3）氢元素和氧元素 （4）b （5）增强水的导电能力 （6） （7）分子分解成原子，原子重新组合成新分子 【解析】（1）氢气燃烧生成水，可观察到氢气燃烧产生淡蓝色火焰，烧杯内壁出现无色液滴，故填：烧杯内壁出现无色液滴； （2）收集一瓶纯净的氢气，打开导管上的活塞，使水均匀流下，可将氢气压出，在尖嘴玻璃管处点燃氢气，说明氢气具有难溶于水的物理性质，故填：难溶于水； （3）氢气和氧气点燃生成水，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则说明水是由氢元素和氧元素组成的，故填：氢元素和氧元素； （4）根据电解水的实验现象“正氧负氢，氢二氧一”，管a与负极相连，收集到的气体是氢气，氢气具有可燃性，可以燃烧，管b与负极相连，收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，可使燃着的木条燃烧更剧烈，故填：b； （5）纯水的导电能力很弱，加入氢氧化钠后，可增强水的导电能力，故填：增强水的导电能力； （6）水通电时，水分解生成氢气和氧气，故填：； （7）化学变化的微观实质：分子分解成原子，原子重新组合成新分子，故填：分子分解成原子，原子重新组合成新分子。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $